Die Erfindung betrifft einen Gewindefräser zur Herstellung ei ^¬ nes Gewindes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gewindes.

Ein bekanntes Problem besteht darin, dass sich Schraubverbin ^¬ dungen, insbesondere bei Erschütterungen, lösen können. Es ist bereits bekannt, zusätzliche Sicherungsmittel wie bei ^¬ spielsweise Sicherungsscheiben vorzusehen, um ein Lösen der Schraubverbindung zu verhindern. Zusätzliche Sicherungsmittel sind jedoch aufwendig in der Herstellung und Handhabung.

Die DE 10 2015 000 236 B4 offenbart ein Verfahren zur Herstel- lung einer Ganzmetallsicherungsmutter für Schraubverbindungen, bei welchem von gegenüberliegenden Seiten der Mutter je eine Hälfte des Gewindegangs eingebracht wird, wobei die eine Hälf ^¬ te des Gewindegangs um die Größe des Gewindespiels gegen den Rest des Gewindegangs axial verschoben ist. Ein derartiges Verschieben eines Teils der Gewindegänge bewirkt ein Bremsmo ^¬ ment und wirkt einem Lösen der geschlossenen Schraubverbindung entgegen. Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen In ^¬ nengewindes weist jedoch den Nachteil auf, dass von beiden Seiten des Körpers ein Teil des Gewindes in den Körper einge- bracht werden muss, wodurch das Verfahren aufwendig wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Möglich ^¬ keit bereitzustellen, auf einfache Art und Weise ein Gewinde herstellen zu können, welches eine Sicherung gegen Lösen auf- weist.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gewindefräser zur Herstel ^¬ lung eines Gewindes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gewindes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Gewindefräser zur Herstellung eines Ge ^¬ windes weist zumindest einen Abschnitt mit mehreren Zähen auf, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen ein Abstand angeordnet ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass der über ^¬ wiegende Teil der Abstände einem Sollabstand entspricht und mindestens ein erster Abstand vorhanden ist, welcher von dem Sollabstand abweicht. Die Zähne sind üblicherweise dabei sämt ^¬ lich in ihrer Form gleich ausgebildet. Als Abstand der Zähne kann beispielsweise der Abstand der Zahnspitzen zweier benach ^¬ barter Zähne angesehen werden.

Bei herkömmlichen Gewindefräsern sind sämtliche Zähne äqui- distant zueinander angeordnet. Bei dem erfindungsgemäßen Ge- windefräser ist eine derartige Anordnung zumindest für Paar von benachbarten Zähnen unterbrochen, welche in einem von dem Sollabstand abweichenden ersten Abstand zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Gewinde ^¬ fräser wenigstens zwei Abschnitte mit mehreren Zähnen auf- weist, welche axial gegeneinander verstellbar, vorzugsweise verschiebbar, angeordnet sind. Dadurch wird ermöglicht, den von dem Sollabstand abweichenden Abstand je nach Anwendungs ^¬ fall einstellen zu können. Wird ein derartiger Gewindefräser zur Herstellung eines Gewin ^¬ des verwendet, ergibt sich ohne zusätzliche Bearbeitung des Gewindes ein Gewinde mit einem Bremsmoment, welches ein Si- ehern der Schraubverbindung gegen Lösen beispielsweise bei Er ^¬ schütterungen bewirkt.

Der erste Abstand kann kleiner oder größer als der Sollabstand ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist der mindestens eine erste Abstand kleiner als der Sollabstand ausgebildet, wodurch ein gutes Bremsmoment erreicht werden kann.

Vorzugsweise ist der erste Abstand im Bereich der ersten zehn Zähne, gezählt ausgehend von dem freien Ende des Gewindefrä ^¬ sers, angeordnet.

Vorzugsweise entsprechen mindestens die ersten zwei Abstände, vorzugsweise mindestens die ersten drei oder vier Abstände, gezählt ausgehend von dem freien Ende des Gewindefräsers, dem Sollabstand. Dies bewirkt, dass die Schraubverbindung über ei ^¬ nige Gewindegänge zunächst ohne Widerstand eingedreht werden kann und der das Bremsmoment erzeugende Teil des Gewindes erst nach einigen Umdrehungen in Eingriff kommt. Bevorzugt ist der erste Abstand zwischen dem vierten und dem fünften Zahn, ge ^¬ zählt ausgehend von dem freien Ende des Gewindefräsers, ange ^¬ ordnet .

Vorzugsweise liegt die Abweichung des ersten Abstands vom Sollabstand etwa im Bereich von 2 % bis 20 %, vorzugsweise et ^¬ wa im Bereich von 5 % bis 15 %, des Sollabstands. Dadurch wird eine gute Bremswirkung erreicht. Die optimale Abweichung kann materialabhängig sein. Beispielsweise kann für härtere Materi ^¬ alien eine kleinere Abweichung als für weichere Materialien ausreichend sein, um dieselbe Bremswirkung zu erzielen.

Vorzugsweise liegt die Abweichung des ersten Abstands vom Sollabstand etwa im Bereich des Gewindespiels. Dies ermöglicht eine gute Bremswirkung und lässt zudem weiterhin ein Eindrehen der Schraubverbindung zu.

Vorzugsweise ist ein Abschnitt mit mehreren Zähnen an einem ersten Fräserteil und ein Abschnitt mit mehreren Zähnen an ei ^¬ nem zweiten Fräserteil angeordnet, wobei die beiden Fräsertei ^¬ le in unterschiedlichen Abständen relativ zueinander fixierbar sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Einstell ^¬ barkeit des Bremsmoments ermöglicht.

Besonders bevorzugt ist zwischen den beiden Fräserteilen eine Distanzscheibe angeordnet. Die Distanzscheibe ermöglicht auf einfache Art und Weise eine Festlegung des Abstands der beiden Fräserteile zueinander. Durch unterschiedlich dicke Distanz- Scheiben kann der Abstand einfach variiert werden.

Bevorzugt ist wenigstens eines der beiden Fräserteile auf ei ^¬ nen Schaft aufschiebbar ist. Dies ermöglicht einen konstruktiv einfachen Aufbau.

Vorzugsweise sind an einem der beiden Fräserteile eine oder mehrere in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen angeord ^¬ net sind, in welche ein an dem anderen der beiden Fräserteile angeordneter, sich insbesondere in axialer Richtung erstre- ckender, Vorsprung eingreift, wodurch auf einfache Art und

Weise eine Verdrehsicherung zwischen den beiden Fräserteilen ermöglicht werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Au- ßengewindes mit einer Sicherung gegen Lösen an einem Bauteil oder eines Innengewindes mit einer Sicherung gegen Lösen in einem Bauteil wird in einem Schritt ein erfindungsgemäßer Ge ^¬ windefräser in die Wandung des Bauteils zugestellt und in ei- nem weiteren Schritt der Gewindefräser einmal den Umfang der Wandung entlanggeführt und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang bewegt.

Durch ein derartiges Verfahren wird es ermöglicht, durch Frä ^¬ sen mit einem Gewindefräser und einer einzigen Führung entlang des Umfangs der Wandung in einer Schraubenlinie das gesamte Gewinde in dem Bauteil herzustellen, wobei dieses Gewinde auf Grund des erfindungsgemäß ausgebildeten Gewindefräsers bereits ein Bremsmoment enthält, da einer der Gewindegänge des auf diese Weise hergestellten Gewindes eine abweichende, bei ^¬ spielsweise reduzierte Gewindeganghöhe aufweist und somit eine Bremswirkung erreicht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Au ^¬ ßengewindes mit einer Sicherung gegen Lösen an einem Bauteil wird in einem ersten Schritt ein Bauteil mit einem Durchmes ^¬ ser, der dem Außendurchmesser des herzustellenden Außengewin ^¬ des entspricht, bereitgestellt, in einem zweiten Schritt ein erfindungsgemäßer Gewindefräser an das Bauteil herangeführt und mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse des zu frä ^¬ senden Außengewindes ausgerichtet, in einem dritten Schritt der Gewindefräser in radialer Richtung in die Wandung des Bau ^¬ teils zugestellt und in einem vierten Schritt der Gewindefrä ^¬ ser einmal den Umfang der Wandung entlanggeführt und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang be ^¬ wegt .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines In ^¬ nengewindes mit einer Sicherung gegen Lösen in einem Bauteil wird in einem ersten Schritt ein Bauteil mit einer Bohrung mit einem Durchmesser, der dem Kerndurchmesser des herzustellenden Innengewindes entspricht, bereitgestellt, in einem zweiten Schritt ein erfindungsgemäßer Gewindefräser in die Bohrung hineingeführt und mit seiner Längsachse parallel zur Längsach ^¬ se des zu fräsenden Innengewindes ausgerichtet, in einem drit ^¬ ten Schritt der Gewindefräser in radialer Richtung in die Wan- dung des Bauteils, insbesondere die Wandung der Bohrung, zuge ^¬ stellt und in einem vierten Schritt der Gewindefräser einmal den Umfang der Wandung entlanggeführt und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang bewegt.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführ lieh erläutert. Es zeigen: einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gewinde fräsers ,

Fig. 2a eine transparente Seitenansicht eines weiteren Aus ^¬ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gewindefrä ^¬ sers,

Fig. 2b eine Explosionsdarstellung von Fig. 2a ohne die bei ^¬ den Fräserteile, eine Draufsicht auf Fig. 2a, einen Axialschnitt durch ein weiteres Ausführungsbei spiel eines erfindungsgemäßen Gewindefräsers, eine transparente Seitenansicht eines Halteelements für Fräsplatten für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gewindefräsers,

eine Draufsicht auf Fig. 3a, Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht durch eine Explo ^¬ sionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Gewindefräsers und Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht durch Verdrehsi ^¬ cherung zwischen zwei Fräserteilen eines Gewindefrä ^¬ sers .

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Gewindefräsers 10. Der Gewinde ^¬ fräser 10 weist einen Schaft 11 auf, an welchem zumindest über einen axialen Abschnitt und zumindest über einen radialen Ab ^¬ schnitt mehrere Zähne 12 angeordnet sind. Ein Teil der Zähne 12 kann dabei einstückig an dem Schaft 11 angeordnet sein. Ein Teil der Zähne 12 kann an einer Platte angeordnet sein, die an dem Schaft 11 des Gewindefräsers 10 befestigt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können dabei auch zwei oder mehr an dem Schaft 11 befestigbare Platten vorgesehen sein, wobei jede der Platten mehrere Zähne 12 aufweist und die Platten in axialer Richtung entlang des Schafts 11 gegeneinander verstellbar, beispielsweise verschiebbar und somit in unterschiedlichen re ^¬ lativen Positionen zueinander an dem Schaft 11 fixierbar sind.

Zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen 12 ist jeweils ein Abstand angeordnet, wobei der überwiegende Teil der Abstände einem Sollabstand P entspricht, erfindungsgemäß aber wenigs ^¬ tens ein erster Abstand PI vorhanden ist, welcher von dem Sollabstand P abweicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Abstand PI kleiner als der Sollabstand P ausgebildet.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der erste Abstand PI im Bereich der ersten zehn Zähne 12, insbesondere im Bereich der ersten acht Zähne 12, bei dem vorliegenden Aus ^¬ führungsbeispiel zwischen dem vierten Zahn 12-4 und dem fünf ^¬ ten Zahn 12-5 angeordnet ist, wobei ausgehend von dem freien Ende des Gewindefräsers 10, d. h. insbesondere dem Ende des Schafts 11, welches nicht eingespannt wird, gezählt wird und somit beispielsweise der erste Zahn 12-1 angrenzend an das freie Ende des Gewindefräsers 10 angeordnet ist, der zweite Zahn 12-2 benachbart zu dem ersten Zahn 12-1 angeordnet ist, und der dritte Zahn 12-3 benachbart zu dem zweiten Zahn 12-2 angeordnet ist.

Mindestens die ersten zwei Abstände, vorzugsweise mindestens die ersten drei oder vier Abstände, in dem vorliegenden Aus ^¬ führungsbeispiel die ersten drei Abstände, gezählt ausgehend von dem freien Ende des Gewindefräsers, entsprechen dem Soll ^¬ abstand P.

Die Abweichung des ersten Abstands PI von dem Sollabstand P kann etwa im Bereich von 2 % bis 20 %, insbesondere im Bereich von 5 % bis 15 %, des Sollabstands P liegen. Dabei kann die Abweichung, die für einen bestimmten Anwendungsfall optimal ist, materialabhängig sein. Beispielsweise kann für ein wei ^¬ cheres Material wie beispielsweise Aluminium die Abweichung etwa im Bereich von 10 % bis 15 % liegen, während die Abwei- chung für ein härteres Material wie beispielsweise Stahl bei ^¬ spielsweise etwa im Bereich von 5 % bis 10 % liegen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Abweichung des ersten Abstands PI vom Sollabstand P im Bereich des Gewinde- spiels.

Die Figuren 2a bis 2c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gewindefräsers 10 ^x , welches sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch un ^¬ terscheidet, dass die Zähne 12 an einem ersten Fräserteil 15 und einem zweiten Fräserteil 16 angeordnet sind, welche beide unabhängig voneinander auf einen Schaft 11 ^x aufschiebbar sind. Der Abstand zwischen den Fräserteilen 15, 16, welcher den ers ^¬ ten Abstand PI zwischen den an dem ersten Fräserteil 15 und dem zweiten Fräserteil 16 angeordneten benachbarten Zähnen 12, in diesem Beispiel den Zähnen 12-3 und 12-4, festlegt, kann durch eine Distanzscheibe 18, die zwischen den Fräserteilen 15, 16 auf den Schaft 11 ^x geschoben wird, festgelegt werden, wobei durch Variation der Dicke der Distanzscheibe 18 der Ab ^¬ stand PI variiert werden kann.

Das in Figur 2d dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 2a bis 2c dargestellten Ausfüh ^¬ rungsbeispiel lediglich dadurch, dass die Halteschraube 18 in eine in das zweite Fräserteil 16 eingesetzte Spannhülse 18b eingesetzt ist. Die Figuren 3a und 3b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbei ^¬ spiel dadurch unterscheidet, dass das erste Fräserteil 15 ver ^¬ stellbar an einem Halteelement 19 anordenbar ist, während die Zähne des zweiten Fräserteils fest, beispielsweise einstückig, an dem Halteelement 19 angeordnet sind. Das Halteelement 19 wird auf den Schaft 11 ^x aufgeschoben.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gewinde ^¬ fräsers 10 ^{, Λ} welches sich dadurch von dem in Figur 1 darge- stellten Ausführungsbeispiel unterscheidet, dass die Zähne des ersten Fräserteils 15 einstückig an einem Schaft 11 ^{, '> '>} ange ^¬ ordnet sind, wobei an dem Schaft 11 ^{, '> '>} eine Gewindebohrung an ^¬ geordnet ist, in welche eine an dem zweiten Fräserteil 16 an- geordnete Halteschraube 18 ^x eindrehbar ist, so dass das zweite Fräserteil 16 stirnseitig an dem Schaft 11 ^{, '> '>} angeordnet ist. Dazu kann in der der Halteschraube 18 ^{, , '>} abgewandten Stirnflä ^¬ che des zweiten Fräserteils 16 eine Ausnehmung zum Einsetzen eines Schraubinstruments wie beispielsweise eines Schrauben ^¬ drehers, eines Torxschlüssels oder Ähnlichem angeordnet. Der Abstand zwischen den an dem ersten Fräserteil 15 und dem zwei ^¬ ten Fräserteil 16 benachbart angeordneten Zähnen 12 kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel mittels der Distanzscheibe 17 festgelegt werden.

Um eine Verdrehsicherung zwischen dem ersten Fräserteil 15 und dem zweiten Fräserteil 16 jeder der vorgenannten Ausführungs ^¬ formen bereit zu stellen, kann an einem der beiden Fräserteile 15, 16, beispielsweise an dem ersten Fräserteil 15, eine oder mehrere in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen 20a ange ^¬ ordnet sein, in welche ein an dem anderen der beiden Fräser ^¬ teile 15, 16, beispielsweise an dem zweiten Fräserteil 16, an ^¬ geordneter, sich insbesondere in axialer Richtung erstrecken- der, Vorsprung 20b eingreift (vgl. Figur 5) .

Der Gewindefräser 10, 10 10 ^{, , '>} wird folgendermaßen zur Her ^¬ stellung eines Außengewindes an einem Bauteil oder eines In ^¬ nengewindes in einem Bauteil eingesetzt. In einem Schritt wird der Gewindefräser 10, 10 10 ^{, , '>} in die Wandung des Bauteils zugestellt und in einem weiteren Schritt einmal den Umfang der Wandung entlanggeführt und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang bewegt. Dadurch kann in der Wandung lediglich durch Bewegung entlang einer Schraubenlinie mit einer Windung das gesamte Gewinde erstellt werden, welches zudem auch ohne weitere Nachbearbeitung derart ausgebildet ist, dass es eine Bremswirkung aufweist. Soll beispielsweise ein Außengewinde an einem Bauteil herge ^¬ stellt werden, kann in einem ersten Schritt ein Bauteil mit einem Durchmesser, der dem Außendurchmesser des herzustellen ^¬ den Außengewindes entspricht, bereitgestellt werden. Anschlie- ßend kann in einem zweiten Schritt der Gewindefräser 10, 10 10 ^{x x x} an das Bauteil herangeführt und mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse des zu fräsenden Außengewindes ausge ^¬ richtet werden. In einem dritten Schritt kann der Gewindefrä ^¬ ser 10, 10 10 ^{, , '>} in radialer Richtung in die Wandung des Bauteils zugestellt werden, so dass insbesondere bei anschlie ^¬ ßender Drehung des Gewindefräsers 10, 10 10 ^{, , '>} um die eige ^¬ ne Längsachse an dieser Stelle der Wandung begonnen werden kann, das Außengewinde zu fräsen. In einem vierten Schritt kann der Gewindefräser insbesondere bei gleichzeitiger Drehung des Gewindefräsers 10, 10 10 ^{, , '>} um die eigene Längsachse einmal den Umfang der Wandung entlanggeführt werden und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang be ^¬ wegt werden. Soll beispielsweise ein Innengewinde in einer Bohrung eines Bauteils hergestellt werden, kann zunächst in einem ersten Schritt ein Bauteil mit einer Bohrung mit einem Durchmesser, der dem Kerndurchmesser des herzustellenden Innengewindes ent ^¬ spricht, bereitgestellt werden. In einem zweiten Schritt kann der Gewindefräser 10, 10 10 ^{, , '>} in die Bohrung eingeführt werden, insbesondere derart weit, dass die gesamte Länge des herzustellenden Innengewindes mit der eingebrachten Länge des Gewindefräsers 10, 10 10 ^{, , '>} übereinstimmt, und mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse des zu fräsenden Innenge- windes ausgerichtet werden. In einem dritten Schritt kann der Gewindefräser 10, 10 10 ^{, , '>} in radialer Richtung in die Wan ^¬ dung der Bohrung zugestellt werden, sodass insbesondere bei anschließender Drehung des Gewindefräsers 10, 10 10 ^{, , '>} um die eigene Längsachse mit Hilfe der Zähne 12 des Gewindefrä ^¬ sers 10, 10 10 ^{, , '>} an dieser Stelle der Wandung der Bohrung begonnen werden kann, das Innengewinde zu fräsen. In einem vierten Schritt kann der Gewindefräser 10, 10 10 ^{, , '>} insbe- sondere bei gleichzeitiger Drehung des Gewindefräsers 10, 10 10 ^{x x x} um die eigene Längsachse einmal den Umfang der Wandung der Bohrung entlang geführt und dabei in axialer Richtung um eine Steigung von einem Gewindegang bewegt werden.

Bezugszeichenliste

10, 10\ ₁₀ , , , Gewindefräser

11, 11 ₁₁ , , , Schaft

12 Zahn

12-1 Zahn

12-2 Zahn

12-3 Zahn

12-4 Zahn

12-5 Zahn

15 Fräserteil

16 Fräserteil

17 Di stanz scheibe

18, 18 Halteschraube

18b Soannhülse

19 Halteelement

20a Ausnehmung

20b Vorsprung

P Sollabstand

PI erster Abstand